一种振动式固井装置的制作方法

本实用新型涉及振动式固井的技术领域，特别是一种振动式固井装置。

背景技术：

在石油开采中离不开石油钻机，石油钻机是石油开采不可或缺的重要组成部分，石油钻机。石油钻机包括起升系统和循环系统，起升系统主要包括主绞车、辅助绞车（或猫头）、辅助刹车（水刹车、电磁刹车等）、游动系统（包括钢丝绳、天车、游动滑车和大钩）以及悬挂游动系统的井架等，另外还有起下钻具操作使用的工具及设备（吊环、吊卡、卡瓦、大钳、立根移运机构等），绞车是该系统的核心部件。而循环系统主要由钻井泵、振动筛、除砂器、除泥器、离心机、钻井液罐、钻井液枪、钻井液搅拌器、混合漏斗等组成，钻井泵是该系统的核心设备。

当石油钻机利用钻头在地层上钻出井眼后，需要对井眼进行固井。如图1所示为固井后的结构示意图，其固井步骤为工人将套管（18）先下入到井眼（19）内，然后将水泥注入到井眼（19）与套管（18）之间的环空区域内，等待水泥侯凝时间结束后，水泥形成水泥柱（20），水泥柱（20）将井眼支护，避免井眼坍塌，起到了固井的作用，从而最终完成了固井作业。然而，在实际固井过程中，水泥中会产生空隙或孔隙，当水泥凝固后而变成水泥柱后，由于水泥柱（20）中存在空隙或孔隙，导致水泥柱强度变低，进一步降低了水泥柱（20）的支护强度。为了消除空隙或孔隙，工人们采用夯土机对水泥柱（20）顶部进行夯实，通过夯土机产生的振动作用到水泥柱的顶部以加快水泥的向下流动，以到达消除空隙或孔隙的目的。然而，这种使用夯土的方式虽然能够消除空隙或孔隙，但是仍然存在以下缺陷：1、水泥柱顶表面的面积大，而人工手持夯土机进行操作，无疑是增加了工人的劳动强度。2、水泥柱的高度长达10~50m，夯土机产生的振动无法传递到位于水泥柱下端区域内的空隙或孔隙，进而导致无法彻底消除空隙或孔隙，存在消除空隙或孔隙不彻底的缺陷。因此亟需一种能够彻底消除水泥柱内空隙或孔隙、减轻工人劳动强度的固井装置。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种结构紧凑、能够彻底消除水泥柱内空隙或孔隙、减轻工人劳动强度、操作简单的振动式固井装置。

本实用新型的目的通过以下技术方案来实现：一种振动式固井装置，它包括龙门架，所述龙门架横梁上固定安装有多个垂向设置的油缸，油缸活塞杆的作用端上焊接有活动板，活动板的顶部固定安装有液压马达a，液压马达a的输出轴贯穿活动板设置，且输出轴的延伸端上焊接有转盘，转盘的顶表面上且沿液压马达a的圆周方向固设有多个夯土机，夯土机的振动板设置于转盘下方，所述转盘的底部还固定安装有液压马达b，液压马达b与液压马达a偏心设置，液压马达b的输出轴朝下设置，液压马达b的输出轴上经联轴器连接有转轴，转轴的柱面上且沿其长度方向焊接有多个锁链条，锁链条的另一端焊接有钢球。

所述龙门架横梁的底部焊接有两根导向柱。

所述活动板上开设有两个与导向柱相对应的导向孔。

所述两根导向柱分别滑动安装于两个导向孔内。

相邻两个锁链条之间的垂向间距相等。

所述转盘上开设有槽体，所述夯土机的振动板贯穿槽体设置。

所述龙门架横梁的顶部焊接有多个吊耳。

所述活动板上开设有通槽，所述液压马达a的输出轴向下贯穿通槽设置。

所述龙门架的横梁上设置有两个油缸，龙门架的横梁上开设有两个通孔，所述油缸缸筒的外壁上焊接有法兰盘，油缸贯穿通孔设置，法兰盘与横梁之间连接有螺钉。

本实用新型具有以下优点：本实用新型结构紧凑、能够彻底消除水泥柱内空隙或孔隙、减轻工人劳动强度、操作简单。

附图说明

图1为固井后的结构示意图；

图2为本实用新型的结构示意图;

图3为图2的主剖示意图；

图4为本实用新型的工作示意图；

图中，1-龙门架，2-油缸，3-活动板，4-液压马达a，5-转盘，6-夯土机，7-振动板，8-液压马达b，9-转轴，10-锁链条，11-钢球，12-导向柱，13-导向孔，14-槽体，15-吊耳，16-通槽，17-法兰盘，18-套管，19-井眼，20-水泥柱。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步的描述，本实用新型的保护范围不局限于以下所述：

如图2~3所示，一种振动式固井装置，它包括龙门架1，所述龙门架1横梁上固定安装有多个垂向设置的油缸2，油缸2活塞杆的作用端上焊接有活动板3，活动板3的顶部固定安装有液压马达a4，液压马达a4的输出轴贯穿活动板3设置，且输出轴的延伸端上焊接有转盘5，转盘5的顶表面上且沿液压马达a4的圆周方向固设有多个夯土机6，夯土机6的振动板7设置于转盘5下方，所述转盘5的底部还固定安装有液压马达b8，液压马达b8与液压马达a4偏心设置，液压马达b8的输出轴朝下设置，液压马达b8的输出轴上经联轴器连接有转轴9，转轴9的柱面上且沿其长度方向焊接有多个锁链条10，相邻两个锁链条10之间的垂向间距相等，锁链条10的另一端焊接有钢球11。

如图2~3所示，所述龙门架1横梁的底部焊接有两根导向柱12，所述活动板3上开设有两个与导向柱12相对应的导向孔13，所述两根导向柱12分别滑动安装于两个导向孔13内。所述转盘5上开设有槽体14，所述夯土机6的振动板7贯穿槽体14设置。所述龙门架1横梁的顶部焊接有多个吊耳15。所述活动板3上开设有通槽16，所述液压马达a4的输出轴向下贯穿通槽16设置。所述龙门架1的横梁上设置有两个油缸2，龙门架1的横梁上开设有两个通孔，所述油缸2缸筒的外壁上焊接有法兰盘17，油缸2贯穿通孔设置，法兰盘17与横梁之间连接有螺钉。

本实用新型的工作过程如下：

s1、工人将套管18先下入到井眼19内，然后将水泥注入到井眼19与套管18之间的环空区域内，以形成水泥柱20；

s2、吊车司机驾驶吊车，并经吊耳15将整个固井装置吊起起来，吊起后将其转移到井眼19处，并确保转轴9处于套管18的正上方，到位后吊车司机将整个固井装置放下，此时龙门架1的支撑腿支撑于地面上，而转轴9刚好处于套管18内如图4所示；

s3、工人操作油缸2使其活塞杆向下伸出，活塞杆带动活动板3沿着导向柱12向下运动，进而带动转盘5及其上的夯土机6同步向下运动，当工人观察到夯土机6的振动板7接触到水泥柱20的顶表面上后，工人将关闭油缸2；

s4、打开夯土机6，振动板7在水泥柱20的顶部振动，水泥受振动后向下流动速度加快，以填满位于水泥柱20上端部区域内的空隙或孔隙；同时打开液压马达b8，并使其做往复的正反转，液压马达b8带动转轴9做往复的正反转，转轴9改变转动方向时，带动锁链条10上的钢球11击打套管18，从而在套管18上产生振动，振动又传递给位于水泥柱20，加快水泥的向下流动速度，以填满水泥柱20下端部区域内的空隙或孔隙，从而实现了消除水泥柱内的所有空隙或孔隙，待水泥柱凝固后，极大的提高了其机械强度；

s5、当夯土机6的振动板7在水泥柱20顶表面的一个区域内工作一段时间后，可打开液压马达a4，液压马达a4带动转盘5转动一定角度，以改变振动板7在水泥柱20上的夯土位置，如此重复操作，即可在水泥柱顶表面的各个区域进行夯土，且无需人工手持夯土机进行夯土，从而极大的减轻了工人的劳动强度。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当理解本实用新型并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本实用新型的精神和范围，则都应在本实用新型所附权利要求的保护范围内。